Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik an ... · Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik, 18. November 2019 5 1 Aus den Wahlpflichtbereichen A und

Modulhandbuch

für den Masterstudiengang

Energietechnik

an der Universität Bayreuth

18. November 2019

Dieses kommentierte Modulhandbuch*) wurde mit größter Sorgfalt erstellt. Aufgrund der Fülle

des Materials können jedoch immer Fehler auftreten. Daher kann für die Richtigkeit der Angaben

keine Gewähr übernommen werden. Bindend ist die amtliche Prüfungs- und Studienordnung in

ihrer jeweils gültigen Fassung.

__________

*) Mit allen Funktionsbezeichnungen sind Frauen und Männer in gleicher Weise gemeint. Eine sprachliche

Differenzierung im Wortlaut der einzelnen Regelungen wird nicht vorgenommen

Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik, 18. November 2019 2

Vorbemerkung

Das vorliegende Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik an der Universität

Bayreuth wird von der Fakultät für Ingenieurwissenschaften herausgegeben. Es beschreibt die

Module, aus denen sich das Studium zusammensetzt. Insbesondere werden der Inhalt, die Qua-

lifikationsziele, die Prüfungsleistungen und der studentische Arbeitsaufwand angegeben.

Für eine Orientierung darüber, in welchem zeitlichen Ablauf die Module am besten belegt werden,

siehe den gesonderten Studienplan.

Bei den Beschreibungen werden folgende Abkürzungen benützt:

LP: Leistungspunkt(e)

nP: Praktikum mit n Semesterwochenstunden

nS: Seminar mit n Semesterwochenstunden

nÜ: Übung mit n Semesterwochenstunden

nV: Vorlesung mit n Semesterwochenstunden

SWS: Semesterwochenstunden


Inhaltsverzeichnis

Seite

Übersicht ........................................................................................................................ 4

Module des Pflichtbereichs .......................................................................................... 6 ATE Aktuelle Themen der Energietechnik und Energiewirtschaft .............................................. 6 BBP Batterien, Brennstoffzellen und PV-Systeme ..................................................................... 7 BEU Bewertung von Energieumwandlungsverfahren ................................................................ 8 EFP Energietechnik in Forschung und Praxis ........................................................................... 9 KWK Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung .......................................................................................... 10 MEA Methoden und Ethik des wissenschaftlichen Arbeitens ................................................... 11 MST Masterarbeit .................................................................................................................... 12 SAP Simulation und Analyse energietechnischer Prozesse .................................................... 13 TPA Teamprojektarbeit ........................................................................................................... 14

Module des Wahlpflichtbereichs A ............................................................................ 15 ENS Energiespeicher .............................................................................................................. 15 ESM Experimentelle Strömungsmechanik ............................................................................... 16 GST Grenzschichttheorie ........................................................................................................ 17 KSE Kraftstoffe und Emissionen .............................................................................................. 18 MGK Modellbildung und globale Kreisläufe .............................................................................. 19 MSES Modellbildung und Simulation elektrochemischer Speicher ........................................... 20 RTK Reaktionstechnik und Katalyse........................................................................................ 21 TFD Thermofluiddynamik ........................................................................................................ 22 TUR Turbulenz ........................................................................................................................ 23 VBM Verbrennungsmotoren ..................................................................................................... 24 VPM Verbrennungsprozesse und -messtechnik ....................................................................... 25

Module des Wahlpflichtbereichs B ............................................................................ 26 DSB Digitale Signalverarbeitung und Bussysteme................................................................... 26 EES Elektrische Energiesysteme ............................................................................................ 27 EMT Elektromobilität ................................................................................................................ 28 ETP Elektrothermische Prozesse ............................................................................................ 29 LET Leistungselektronik in der Energietechnik ....................................................................... 30 SUS Sensoren und Sensorsysteme ........................................................................................ 31 WET Werkstoffe für die Energietechnik .................................................................................... 32

Module des Wahlbereichs ........................................................................................... 33 FKE Fachliche Kompetenzerweiterung ................................................................................... 33 ÜKE Überfachliche Kompetenzerweiterung ............................................................................. 34


Modulübersicht

Pflichtbereich

LP

ATE: Aktuelle Themen der Energietechnik und Energiewirtschaft 5

BBP: Batterien, Brennstoffzellen und PV-Systeme 9

BEU: Bewertung von Energieumwandlungsverfahren 5

EFP: Energietechnik in Forschung und Praxis 5

KWK: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung 5

MEA: Methoden und Ethik des wissenschaftlichen Arbeitens 2

MST: Masterarbeit 30

SAP: Simulation und Analyse energietechnischer Prozesse 5

TPA: Teamprojektarbeit 8

Wahlpflichtbereich A 1

LP

ENS: Energiespeicher 9

ESM: Experimentelle Strömungsmechanik 5

GST: Grenzschichttheorie 4

KSE: Kraftstoffe und Emissionen 6

MGK: Modellbildung und globale Kreisläufe 6

MSES: Modellbildung und Simulation elektrochemischer Speicher 5

RTK: Reaktionstechnik und Katalyse 7

TFD: Thermofluiddynamik 6

TUR: Turbulenz 4

VBM: Verbrennungsmotoren 7

VPM: Verbrennungsprozesse und -messtechnik 7

Wahlpflichtbereich B 1

LP

DSB: Digitale Signalverarbeitung und Bussysteme 5

EES: Elektrische Energiesysteme 8

EMT: Elektromobilität 5

ETP: Elektrothermische Prozesse 5

LET: Leistungselektronik in der Energietechnik 7

SUS: Sensoren und Sensorsysteme 7

WET: Werkstoffe für die Energietechnik 8

Wahlbereich

LP

Modul FKE: Fachliche Kompetenzerweiterung 2 6

Modul ÜKE: Überfachliche Kompetenzerweiterung 3 5


1 Aus den Wahlpflichtbereichen A und B müssen Module im Umfang von mindestens 35 LP gewählt werden, davon jeweils mindestens 10 LP aus A und B.

2 Es sind Module aus den weiteren Masterstudiengängen der Fakultät für Ingenieurwissenschaf-

ten zu wählen, die keine Pflicht- oder gewählte Wahlpflichtmodule des Masterstudiengangs Energietechnik sind. Auf Vorschlag eines Dozenten kann mit Zustimmung des Studiengang-moderators auch ein Modul mit ingenieurwissenschaftlichem Bezug dieser oder einer anderen Fakultät in die FKE-Liste aufgenommen und anerkannt werden.

3 Es sind Veranstaltungen aus einer regelmäßig aktualisierten ÜKE-Liste zu wählen. Diese Ver-

anstaltungen stammen in der Regel aus Bereichen außerhalb der Ingenieurwissenschaften und ergänzen diese sinnvoll. Sie werden durch benotete Scheine oder durch unbenotete Scheine „mit Erfolg bestanden“ nachgewiesen.


Module des Pflichtbereichs

Modul ATE

1 Modulname: Aktuelle Themen der Energietechnik und Energiewirtschaft

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Energietechnik

Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse

3 Bereich: Pflichtbereich

4 Inhalt und Qualifikationsziel:

a) Inhalt: Eigenständige Bearbeitung aktueller technischer und energiewirt-schaftlicher Fragestellungen zur Erschließung und effizienten Nut-zung erneuerbarer Energien sowie damit konkurrierender fossiler Energieträger und Technologien; Darstellung der Arbeitsergebnisse in einem schriftlichen Bericht und einem mündlichen Vortrag.

b) Qualifikationsziel: Vertiefung von Kenntnissen über Technologien zur Erschließung, Verteilung/Speicherung und Nutzung verschiedener Energieformen; Fähigkeit zur Einordnung aktueller energietechnischer Entwicklungen in mögliche Optionen künftiger Energiesysteme.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieur- und naturwissenschaftli-che Kenntnisse im Umfang eines universitären Bachelorstudien-gangs, speziell in Technischer Thermodynamik, Grundlagen der Energietechnik, Physik und Chemie.

6 Verwendungsmög-lichkeit im Studium: Im ersten und zweiten Jahr des Studiengangs

7 Angebotshäufigkeit: Jährlich

8 Dauer des Moduls: Zwei Semester

9 Zusammensetzung und Leistungspunkte:

Nr. Kennung Veranstaltung SWS LP

1 ATE1 Aktuelle Themen der Energietechnik und Energie-wirtschaft 3S

5

Summe: 3 5

10 Modulprüfung: Benotete schriftliche Ausarbeitung (Gewichtung 0,75) mit benoteter mündlicher Darstellung (Gewichtung 0,25).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Blockseminar = 40 h; Ausarbeitung eines schriftlichen Berichts und eines Fachvortrags = 110 h.

Modul insgesamt: 150 h Arbeitsstunden.


Modul BBP

1 Modulname: Batterien, Brennstoffzellen und PV-Systeme

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften

Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme



a) Inhalt: Thermodynamische, elektrochemische und stoffliche Grundlagen un-terschiedlicher galvanischer Zelltypen (Batterien, Doppelschicht-kon-densator, Brennstoffzelle); Grundlagen photoelektrisch aktiver Werk-stoffe; gemeinsame Aspekte der Ladungstrennung- und des Trans-ports; Elektrolyte und Elektroden-Werkstoffe für Nieder- und Hoch-temperatur-Batterien und -Brennstoffzellen; energetische Aspekte (Leistung, Energiedichte, Wirkungsgrad) am Beispiel existierender Systeme; Entwicklungstrends bei Batterien, Brennstoffzellen und PV-Systemen; Charakterisierung, Modellierung, Lebensdauer und Be-trieb von Batterie- und Brennstoffzellsystemen.

b) Qualifikationsziel: Kompetenz zur Einordnung elektrochemischer Energiespeicher und -wandler sowie photovoltaischer Systeme in das Gesamtgebiet stati-onärer und mobiler Energiespeicher und -wandler; vertiefte Kennt-nisse zu im Einsatz befindlichen elektrochemischen und PV-Systemen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche und/o-der materialwissenschaftliche Kenntnisse im Umfang eines universi-tären Bachelorstudiengangs.






1 BBP1 Batterien, Brennstoffzellen und photovoltaische Systeme 2V+1P

4

2 BBP2 Charakterisierung von Batterien und Brennstoffzellen 1Ü 1

3 BBP3 Batterie- und Brennstoffzellentechnik 2V+1Ü 4

Summe: 7 9

10 Modulprüfung: Eine schriftliche Prüfung.

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

BBP1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Praktikum plus 2 h Vorbereitung und Auswertung = 45 h; 30 h Prü-fungsvorbereitung; gesamt 120 h.

BBP2: wöchentlich 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 30 h.

BBP3: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt 120 h.

Modul insgesamt: 270 Arbeitsstunden.


Modul BEU

1 Modulname: Bewertung von Energieumwandlungsverfahren

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Energietechnik Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse



a) Inhalt: Analyse, Bewertung und Optimierung von Energieumwandlungs-ver-fahren und Energieversorgungsoptionen; Visualisierung von Energie-strömen anhand von Flussdiagrammen; Einführung in die Bewertung von Energieumwandlungsverfahren; Modell der Thermoökonomie mit direkter Verknüpfung von exergetischen Analysen mit ökonomischen Betrachtungen; Vorlesung wie auch die zugehörige Übung verdeutli-chen die Methodik an ausgewählten Fallbeispielen.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit, die Gesamtkette aus Gewinnung, Umwandlung, Verteilung

und Nutzung von Energie unter thermodynamischen sowie wirtschaft-lichen Gesichtspunkten zu analysieren und zu bewerten.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Technischer Thermodynamik und Grundlagen der Energietechnik.






1 BEU1 Bewertung von Energieumwandlungsverfahren 2V + 2Ü 5

Summe: 4 5


11 Studentischer Ar-beitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 2 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung.



Modul EFP

1 Modulname: Energietechnik in Forschung und Praxis

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse



a) Inhalt: Erörterung aktueller Entwicklungen in der Energietechnik und Ener-

giewirtschaft durch Referenten aus Forschung, Wirtschaft und Politik; Exkursionen zu energietechnisch besonders interessanten Anlagen.

b) Qualifikationsziel: Vertiefung von Kenntnissen über aktuelle und innovative Technolo-gien zur Erschließung, Verteilung und Speicherung sowie effizienten Nutzung von Energie; kritische Reflexion zu Fachvorträgen anderer; Erfassung, Dokumentation und Einordnung wesentlicher Charakteris-tika von energietechnischen Anlagen im Rahmen von Vor-Ort-Bege-hungen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines Bachelorstudiengangs, insbesondere in Technischer Thermodynamik und in Grundlagen der Energietechnik.

6 Verwendungsmög-lichkeit im Studium: Ab dem ersten Semester.


8 Dauer des Moduls: 2 Semester



1 EFP1 Energietechnisches Seminar 2S 3

2 EFP2 Energietechnische Exkursion 2P 2

Summe: 4 5

10 Modulprüfung: Portfolioprüfung: je ein schriftlicher Bericht zu EFP1 und EFP2; unbe-notet, „mit Erfolg teilgenommen“.

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

EFP1: 30 h Seminar; Ausarbeitung eines schriftlichen Berichts zu den Fachvorträgen = 60 h; gesamt 90 h.

EFP2: mehrtägige Exkursion sowie Ausarbeitung eines schriftlichen Fachberichts = 60 h.



Modul KWK

1 Modulname: Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:




a) Inhalt: Planung, Analyse und Optimierung von Energieversorgungssyste-men; vertiefte Betrachtung ausgewählter Energieumwandlungsver-fahren und Energieversorgungstechniken unter dem Aspekt einer ge-koppelten Strom- und Wärme-/Kälteerzeugung; Darstellung von Po-tentialen der KWKK; ganzheitliche Betrachtung potentieller Techno-logien unter technischen, ökologischen und ökonomischen Gesichts-punkten; inhaltliche Vertiefung ausgewählter Themenkomplexe im Seminar.

b) Qualifikationsziel: Fachkompetenz zur Auswahl und Auslegung von Gesamtsystemen und Systemkomponenten zur Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung, basie-rend auf technischen und wirtschaftlichen Aspekten; Fähigkeit, sich in einen Themenkomplex einzuarbeiten, diesen zu erfassen sowie ge-wonnene Erkenntnisse fachlich in einer Präsentation darzustellen.




8 Dauer des Moduls: Ein Semester



1 KWK1 Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung 2V + 2S 5

Summe: 4 5


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 30 h Se-minar; Ausarbeitung und Präsentation von Fachvorträgen im Umfang von 45 h; 30 h Prüfungsvorbereitung.



Modul MEA

1 Modulname: Methoden und Ethik des wissenschaftlichen Arbeitens

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Studiendekan



a) Inhalt: Aufbau und Gestaltung wissenschaftlicher Arbeiten; Struktur von For-

schungsanträgen; Regeln guter wissenschaftlicher Praxis.

b) Qualifikationsziel: Außerfachliche Schlüsselqualifikationen im Kontext der Ingenieur-wissenschaften: Übung im Verfassen und sachgerechten Präsentie-ren wissenschaftlicher Arbeiten; fortgeschrittene Fähigkeit zur ziel-gerichteten Informationsrecherche und -auswertung, zur interdiszip-linären Verknüpfung methodischer Fragestellungen und zum wissen-schaftlichen Diskurs; Kenntnis der Regeln guter wissenschaftlicher Praxis und Bewusstsein für ihre Bedeutung; Fähigkeit zur Beurteilung von Plagiatsaspekten.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines Bachelorstudiengangs.






1 MEA1 Methoden und Ethik des wissenschaftlichen

Arbeitens 1V+1Ü 2

Summe: 2

10 Modulprüfung: Schriftliche Ausarbeitung eines Forschungsantrags (Gewichtung 75 %) und mündliche Darstellung dazu (Gewichtung 25 %).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 1 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 30 h;

schriftlicher Forschungsantrag und mündliche Darstellung = 30 h.



Modul MST

1 Modulname: Masterarbeit (Master Thesis)

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstühle der ING



a) Inhalt: Schriftliche Ausarbeitung zu einem aktuellen ingenieurwissenschaft-

lichen Thema, das von einem Professor oder Privatdozenten der ING gestellt wird.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit zur selbständigen Bearbeitung eines forschungsrelevanten

ingenieurwissenschaftlichen Problems; Übung in schriftlichen und mündlichen Präsentations- und Kommunikationstechniken.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; Nachweis von Prüfungen im Um-fang von mindestens 55 LP.

6 Verwendungsmög-lichkeit im Studium:

In der Regel im vierten Semester bei Studienbeginn im WS,

im dritten Semester bei Studienbeginn im SS.

7 Angebotshäufigkeit: Jedes Semester

8 Dauer des Moduls: Ein Semester (sechs Monate Bearbeitungszeit)



1 MST1 Masterarbeit (Master Thesis) — 30

Summe: 30

10 Modulprüfung: Benotete schriftliche Ausarbeitung (Gewichtung 0,75) und benoteter mündlicher Vortrag (Gewichtung 0,25).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Insgesamt 900 Arbeitsstunden.


Modul SAP

1 Modulname: Simulation und Analyse energietechnischer Prozesse

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:




a) Inhalt: Erfassung, Analyse und Bewertung von energietechnischen Prozes-sen und Energiesystemen mittels einer Simulationssoftware; Einbe-ziehung thermodynamischer, anlagentechnischer sowie wirtschaftli-cher Kriterien in einem ganzheitlichen Bewertungsansatz; Ergebnis-präsentation in einer wissenschaftlichen Ausarbeitung und anhand ei-nes wissenschaftlichen Posters.

b) Qualifikationsziel: Umgang mit vorhandenen Softwaretools im Bereich Energietechnik; Auseinandersetzung mit internationaler Fachliteratur; wissenschaftli-che Darstellung von Ergebnissen; Fähigkeit zu Posterpräsentationen; methodische Kompetenzen bei der Erfassung und Bewertung unter-schiedlicher Energietechnologien und Energiesysteme.







1 SAP1 Simulation und Analyse energietechnischer Pro-zesse

5P 5

Summe: 5 5

10 Modulprüfung: Projektbericht (Gewichtung 0,75) mit mündlicher Ergebnispräsenta-tion (Gewichtung 0,25).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Praktische Arbeit, Dokumentation und Präsentation im Umfang von insgesamt 150 h.



Modul TPA

1 Modulname: Teamprojektarbeit

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Lehrstühle der ING



a) Inhalt: Teamprojektarbeit (in Gruppen).

b) Qualifikationsziel: Außerfachliche Schlüsselqualifikationen im Kontext der Ingenieur-wissenschaften: Übung im selbständigen Arbeiten und in der Team-arbeit, Stärkung der Eigenverantwortlichkeit, der Organisations- und Projektmanagementkompetenz; Übung im Verfassen und sachge-rechten Präsentieren technischer Dokumentationen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines Bachelorstudiengangs.






1 TPA1 Teamprojektarbeit — 8

Summe: 12

10 Modulprüfung: Schriftlicher Projektbericht (Gewichtung 75 %) mit mündlicher Ergeb-nispräsentation (Gewichtung 25 %).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Praktische Arbeit, Dokumentation und Präsentation im Umfang von insgesamt 240 h.



Module des Wahlpflichtbereichs A

ENS

1 Modulname: Energiespeicher

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Energietechnik

Lehrstuhl für Technische Thermodynamik und Transportprozesse,

Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme

3 Bereich: Wahlpflichtbereich A


a) Inhalt: Grundlagen, Anwendungen und Beispiele thermischer Speichersys-teme; sensible Speicher, thermochemische Speicher, Latentwärme-speicher; Bestimmung von Stoffdaten für Speichermaterialien; Kon-zeption, Auslegung und Simulation von Speicherkonzepten; Bedarf elektrischer Energiespeichersysteme und Integration in die Energie-versorgung; Grundlagen und Anwendungen elektrischer, elektroche-mischer, chemischer und mechanischer Energiespeicher-technolo-gien; Anwendung und Vertiefung der erworbenen Fachkenntnisse im Praktikum.

b) Qualifikationsziel: Fachkenntnisse über aktuelle thermische und elektrische Speicher-systeme; Fähigkeit zur problemorientierten Auswahl, Auslegung und Integration geeigneter Speichersysteme in die Strom- und Wärmever-sorgung.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Technischer Thermodynamik, Wärmeübertragung, Grundlagen der Energietechnik und Elektrotechnik


Im ersten und zweiten Jahr des Studiengangs





1 ENS1 Thermische Energiespeicher 2V 3

2 ENS2 Elektrische Energiespeicher 2V+1Ü 4

3 ENS3 Praktikum Energiespeicher 2P 2

Summe: 7 9


10 Studentischer

Arbeitsaufwand:

ENS1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 90 Stunden.

ENS2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 30 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 Stunden.

ENS3: wöchentlich 2 h Praktikum plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 60 h; gesamt: 60 h.



Modul ESM

1 Modulname: Experimentelle Strömungsmechanik

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Technische Mechanik und Strömungsmechanik



a) Inhalt: Grundlagen der experimentellen Strömungsmechanik (Erhaltungs-sätze, Kinematik von Strömungen, Stromfadentheorie; Bernoulli-Glei-chung ohne und mit Verlusten); Grundlagen des Modellversuchswe-

sens (Dimensionsanalyse, dimensionslose Kennzahlen, -Theorem, Entdimensionierung von Gleichungen); Fehlerrechnung (Grundlagen, Auswertung von Messreihen); invasive und nichtinvasive Methoden zur Untersuchung von Strömungen (mechanisch, thermoelektrisch, optisch); Strömungsvisualisierung; Analogiemethoden; Anwendung von verschiedenen Messmethoden der experimentellen Strömungs-mechanik, Untersuchung von Materialparametern (Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung) sowie von Umströmungs- und Durchströ-mungsproblemen mit verschiedenen Messmethoden im Praktikum.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit zur experimentellen Analyse verschiedener Strömungs-probleme; Fähigkeit zur dimensionsanalytischen Beschreibung einfa-cher Strömungen; Fähigkeit zur Auswahl von geeigneten Strömungs-messverfahren sowie zur Interpretation von Messergebnissen und Fehlerabschätzung.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Mathematik und Strömungsmechanik.






1 ESM1 Experimentelle Strömungsmechanik 2V+2P 5

Summe: 4 5

10 Modulprüfung: Portfolioprüfung aus Testaten und Praktikumsberichten; die Modul-note entspricht der gemittelten Note aus allen Testaten (Gewichtung 33 %) und allen Praktikumsberichten (Gewichtung 67 %).

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 2 h Prak-tikum plus 4 h Vorbereitung und Auswertung = 90 h.



Modul GST

1 Modulname: Grenzschichttheorie

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:





a) Inhalt: Exakte Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen (stationäre und in-stationäre Schichtenströmungen); Rand- und Eigenwertprobleme;

Grenzschichten (Grenzschichtannahmen und Vereinfachungen, Her-leitung der Grenzschichtgleichungen, elliptische und parabolische Systeme); hydrodynamische und hydrothermische Anwendungen (Blasiussche Plattengrenzschicht, erzwungene Konvektion, natürli-che Konvektion.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit zur Analyse spezieller strömungsmechanischer Problem-

stellungen; Fähigkeit zur Lösung spezieller Differentialgleichungen unter Berücksichtigung von Anfangs- und Randbedingungen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Strömungsmechanik.






1 GST1 Grenzschichttheorie 2V 4

Summe: 2V 4

10 Modulprüfung: Eine mündliche Prüfung.

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 4 h Nachbereitung = 90 h; 30 h Prü-fungsvorbereitung.



Modul KSE

1 Modulname: Kraftstoffe und Emissionen

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik,

Lehrstuhl für Funktionsmaterialien



a) Inhalt: Eigenschaften fossiler und nachwachsender Rohstoffe (Erdgas, Erdöl, Kohle, Biomasse) und von deren Produkten; physikalische und chemische Verfahren zur Gewinnung von Kraftstoffen und Chemie-rohstoffen aus fossilen und nachwachsenden Rohstoffen (z.B. Raffi-nerieverfahren, Synthesegaserzeugung und -nutzung); Verfahren der Abgasnachbehandlung bei Otto- und Dieselmotoren; Prinzipien der Katalysatordesaktivierung; Sensoren zur Regelung von Abgasnach-behandlungssystemen und zur On-Board-Diagnose; Abgasmess-technik und Abgasprüfverfahren.

b) Qualifikationsziel: Überblick über die relevanten Verfahrenstechniken bei der Erzeu-gung und Verbrennung von Kraftstoffen sowie bei der Überwachung der umwelt- und betriebsrelevanten Eigenschaften des Verbren-nungsvorgangs; Fähigkeit zur Beurteilung von Verfahren, die der Ver-besserung der genannten Eigenschaften dienen; Systemkompetenz in der Abgasnachbehandlungstechnologie; Fähigkeit zur Entwicklung und Beurteilung solcher Systeme.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in chemischer Verfahrenstechnik, Thermodynamik und Messtechnik.






1 KSE1 Chemie und Technik fossiler und nachwachsender Rohstoffe 2V

3

2 KSE2 Abgasnachbehandlungstechnologie 2V+1P 3

Summe: 5 6


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

KSE1 und KSE2: wöchentlich 4 h Vorlesung plus 3 h Nachbereitung = 105 h; 1 h Praktikum plus 1 h Vorbereitung und Auswertung = 30 h; 45 h Prüfungsvorbereitung.



Modul MGK

1 Modulname: Modellbildung und globale Kreisläufe

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Chemische Verfahrenstechnik

Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik



a) Inhalt: Stoff-, Impuls- und Energiebilanzen chemischer Reaktoren; Disper-sion und Vermischung; numerische Lösung der Differentialgleichun-gen zur Beschreibung des Reaktorverhaltens; Stabilität und Dynamik von Reaktoren; globale Stoffströme; anthropogene Material- und Energieflüsse; Reserven und Ressourcen fossiler Energieträger und anderer Mineralien; technische, soziale und ökologische Aspekte des Energieträgerverbrauchs; Wasserbedarf und –ressourcen.

b) Qualifikationsziel: Vertiefung der Kenntnisse der Reaktionstechnik; Fähigkeit zur quan-titativen Behandlung und Auslegung von Reaktoren mit numerischen Methoden; qualifizierter Umgang mit Rechnerprogrammen zur Lö-sung von Differentialgleichungen; Fähigkeit zum selbständigen Arbei-ten; Problemlösungsfähigkeit, analytische Fähigkeiten; Kritikfähigkeit; Kenntnisse von globalen Stoff- und Energieströmen und deren Ver-netzung.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; einem universitären Bachelorstudi-engang entsprechende biologische, physikalisch-chemische und ma-thematische Grundlagen sowie Grundlagen der Strömungsmechanik, der Angewandten Informatik, der chemischen Verfahrenstechnik und der Prozesskunde.






1 MGK1 Modellierung chemischer Reaktoren 1V+1Ü 3

2 MGK2 Globale Energieflüsse und Stoffkreisläufe 2V 3

Summe: 4 6


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

MGK1: wöchentlich 1 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 30 h; 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 30 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 90 h.

MGK2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 90 h.

Modul insgesamt: 180 Arbeitsstunden


Modul MSES

1 Modulname: Modul Modellbildung und Simulation elektrochemischer Speicher

2 Fachgebiet / Modulverantwortlich:

Ingenieurwissenschaften / Lehrstuhl Elektrische Energiesys-teme



a) Inhalt: Vorlesung Vermittlung der Theorie zu Grundlagen elektroche-mischer Speicher: Elektrochemisches Potential und Thermody-namik, Stofftransport in Elektrolyt und Elektrode, Doppelschicht und Elektrodenkinetik Vermittlung der Methoden der Modellierung und Simulation elektrochemischer Speicher in Theorie und Praxis: Modellie-rungskonzepte, Modellklassen Zu folgenden Themenfeldern werden Modellierungsansätze be-handelt: konzentrierte Ersatzschaltbildmodelle, ortsdiskretisierte Leitermodelle, Newman-Modell zur Vereinfachung poröser Strukturen, Finite-Elemente-Methode zur Lösung partieller Dif-ferentialgleichungen, Thermische Modellbildung, Elektrochemi-sche Impedanzmodelle (EIS) mit Vertiefung zu Verteilten Re-laxationszeiten (DRT) Abschließend erfolgt ein Ausblick auf weitere Modellierungsan-sätze wie z.B. Gauß-Prozess-Modelle oder neuronale Netze so-wie eine Einordnung und Bewertung der behandelten Modelle

b) Qualifikationsziel: Kenntnisse über die Grundlagen und Theorien der in einem elektrochemischen Speicher stattfindenden Prozesse Kompetenzerwerb in den Methoden und Ansätzen der Modellie-rung und Simulation elektrochemischer Speicher

5 Voraussetzungen:

Universitäre Veranstaltungen: Modul BBP

6 Verwendungsmöglichkeit im Studium:

im zweiten Jahr





1 MSES1 Vorlesung Modellbildung und Simulation elektroche-mischer Speicher

2V 3

2 MSES2 Praktikum Modellbildung und Simulation elektroche-mischer Speicher

2P 2

Summe: 4 5

10 Form des Leistungsnachwei-ses / Modulprüfung:

Portfolioprüfung aus a) Testat und Praktikumsbewertung (No-tengewicht 50%), und b) einer mündlichen Prüfung, 30 min (No-tengewicht 50%).

11 Studentischer Arbeitsaufwand:

MSES1: Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1,5 h Nachbereitung = 52,5 h; 37,5 h Prüfungsvorbereitung. Gesamt: 90 h. MSES2: 30 h Praktikumsversuche: Programmierung und Doku-mentation; 30 h Vor- und Nachbereitung der Versuche. Gesamt 60 h. Modul MSES insgesamt: 150 Arbeitsstunden.


Modul RTK

1 Modulname: Reaktionstechnik und Katalyse

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Chemische Verfahrenstechnik,

Lehrstuhl für Bioprozesstechnik



a) Inhalt: Ausgewählte Prozesse der chemischen Industrie (z.B. Ammoniak-synthese, Hydrierungsprozesse zur Produktion von Fein- und Bulk-chemikalien, Hydroformylierung, Herstellung organischer Nitropro-dukte, industrielle Elektrolyse); Vertiefung der thermodynamischen und kinetischen Aspekte der Reaktionstechnik; Sicherheitsaspekte chemischer Reaktoren; Theorie und Praxis der technischen Katalyse; theoretische Grundlagen der heterogenen, homogenen und enzyma-tischen Katalyse, molekulare Basis der katalytischen Aktivität; Ver-ständnis der im Einflussbereich des Katalysators stattfindenden che-mischen und biochemischen Reaktionen; moderne Katalysatorkon-zepte, die z.B. heterogene / homogene oder chemische / biologische Katalyse verbinden.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit zur Konzipierung und Auslegung chemischer Produktions-prozesse und Anlagen (insbesondere von chemischen Reaktoren) durch Anwenden von Modellierung und experimentellen Daten. Me-thodenkompetenz im Umgang mit Katalysatoren und katalysierten Prozessen in der Verfahrenstechnik.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; einem universitären Bachelorstudi-engang entsprechende naturwissenschaftlich-mathematische Grund-lagen, Grundlagen der chemischen Verfahrenstechnik.


Im ersten Jahr des Studiengangs





1 RTK1 Chemische Reaktionstechnik 2V+1P 4

2 RTK2 Katalyse in der Technik 2V 3

Summe: 5 7


10 Studentischer

Arbeitsaufwand:

RTK1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Praktikum plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvor-bereitung; gesamt: 120 h.

RTK2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 90 h.



Modul TFD

1 Modulname: Thermofluiddynamik

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:





a) Inhalt: Vermittlung von Grundlagen zur numerischen Simulation von thermo-fluiddynamischen Prozessen mittels CFD-Programmen; Behandlung verschiedener Diskretisierungsverfahren wie Finite Elemente und Fi-nite Volumen; problemorientierte Definition von Anfangs- und Rand-bedingungen; Ansätze zur Turbulenzmodellierung; Anwendung und Vertiefung der Kenntnisse im Praktikum, mit Einarbeitung in ein kom-merzielles CFD-Softwaresystem und Bearbeitung eines Kleinprojek-tes in Gruppen.

b) Qualifikationsziel: Fachkompetenz in der Auswahl und Anwendung einer je nach Prob-

lemstellung geeigneten CFD-Software; Fähigkeit zur sachgerechten Bewertung von Simulationsergebnissen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Strömungsmechanik und Technischer Thermodynamik.






1 TFD1 Modelle und Simulation thermofluiddynamischer Prozesse

2V

3

2 TFD2 Praktikum thermofluiddynamische Prozesse 2P 3

Summe: 4 6


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

TFD1 und TFD2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 2 h Praktikum plus 4 h Vorbereitung und Auswertung = 90 h; 30 h Prüfungsvorbereitung.



Modul TUR

1 Modulname: Turbulenz

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:





a) Inhalt: Grundlagen (Stochastik und Mittelungsmethoden; Reynoldssche Aufspaltung; gemittelte Bilanzgleichungen für Masse, Impuls, mecha-nische Energie, Temperatur; Schließungsproblematik; Korrelationen und Maße; semiempirische Schließbedingungen; Dimensionsana-lyse; universelles Wandgesetz); Anwendungen (turbulente Strömung in Wandnähe ohne und mit Druckgradienten, Einfluss der Wandrau-igkeit, Mittengesetz, turbulente Grenzschicht, turbulente freie Rän-der).

b) Qualifikationsziel: Kenntnis spezieller mathematischer Methoden zur Berechnung

stochastischer Prozesse, Fähigkeit zur Analyse und Modellierung tur-bulenter Strömungen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Strömungsmechanik und spezieller mathematischer Methoden; Kenntnisse der experimentellen Strömungsmechanik sind von Vorteil.






1 TUR1 Turbulenz 2V 4

Summe: 2V 4


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung + 4 h Nachbereitung = 90 h; 30 h Prü-fungsvorbereitung; gesamt: 120 h.



Modul VBM

1 Modulname: Verbrennungsmotoren

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:





a) Inhalt: Einführung in die Thermodynamik von Kraftmaschinen; ideale Ver-gleichsprozesse des Otto- und Dieselmotors; reale Beschreibung des Otto- und Dieselmotors; technische Möglichkeiten der Effizienzstei-gerung; Bildung luftverunreinigender Spurenstoffe; alternative Brenn-verfahren; Anwendung und Vertiefung der Kenntnisse im Praktikum unter Einsatz moderner Otto- und Dieselmotoren auf einem Motor-prüfstand.

b) Qualifikationsziel: Fachkompetenz in der Analyse, Bewertung, Weiterentwicklung und

Optimierung motorischer Verbrennungsprozesse.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Technischer Thermodynamik.






1 VBM1 Verbrennungsmotoren: Thermodynamische Aspekte 2V+1Ü 4

2 VBM2 Praktikum Verbrennungsmotoren 3P 3

Summe: 6 7


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

VBM1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 h.

VBM2: wöchentlich 3 h Praktikum plus 3 h Vorbereitung und Auswer-tung = 90 h.



Modul VPM

1 Modulname: Verbrennungsprozesse und -messtechnik

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:





a) Inhalt: Thermodynamische, chemische und fluiddynamische Grundlagen der Verbrennung; Entstehung von Schadstoffen bei der Verbrennung und Maßnahmen zur Emissionsminderung; energieeffizientes Design von Brennern und Feuerungsanlagen; Grundlagen der technischen Optik; ausgewählte (laser-)optische Messverfahren und deren Anwendung insbesondere in der Verbrennungsforschung.

b) Qualifikationsziel: Methodenkompetenz zur Charakterisierung und Bewertung moderner Verbrennungstechnologien; Fähigkeit zur Optimierung von Verbren-nungsprozessen im Hinblick auf Energieeffizienz und Umweltbeein-trächtigungen.

5 Voraussetzungen: Ingenieur- und naturwissenschaftliche Kenntnisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Technischer Thermo-dynamik, Physik und Chemie






1 VPM1 Grundlagen der Verbrennung 2V 3

2 VPM2 Lasermessverfahren der Thermofluiddynamik 2V+1P 4

Summe: 5 7


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

VPM1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 30 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 90 h. VPM2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 2 h Nachbereitung = 60 h; 1 h Praktikum plus 1h Vorbereitung und Auswertung = 30 h; 30 h Prü-fungsvorbereitung; gesamt: 120 h.



Module des Wahlpflichtbereichs B

Modul DSB

1 Modulname: Digitale Signalverarbeitung und Bussysteme

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik

3 Bereich: Wahlpflichtbereich B


a) Inhalt: Abtastung, Wertquantisierung; Zeit- und Spektralbereich zeitkontinu-ierlicher, zeitdiskreter und finiter Signale; Fourier-Reihe, Fourier-Transformation; Fundamentalgesetze der Digitalisierung; Kennlinien-korrektur, Interpolation, Approximation; DFT, FFT; Fensterung; dis-krete Faltung, Filterung und Korrelation; Kommunikationsstrukturen und Bussysteme.

b) Qualifikationsziel: Vertrautheit mit Zeit- und Frequenzbereichskonzepten; Urteilsfähig-keit im Hinblick auf Fehler bei der Analog-digital-Umsetzung; Fähig-keit zur Lösung rechnergestützter Messaufgaben; Fertigkeit in der quantitativen Behandlung damit zusammenhängender Probleme; Fä-higkeit zur Lösung digitaler Signalverarbeitungsaufgaben unter Ver-wendung industrietypischer Software; Erfahrung im Einsatz solcher Software; Kenntnis der Einsatzbereiche und Eigenschaften verbreite-ter Bussysteme (vor allem CAN).

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Mathematik und Elektrotechnik.






1 DSB1 Rechnergestütztes Messen 2V+2Ü 5

Summe: 4 5


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

Wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 2 h Übung plus 3 h Vor- und Nachbereitung = 75 h; 30 h Prüfungsvorbereitung.



Modul EES

1 Modulname: Elektrische Energiesysteme

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Lehrstuhl für Elektrische Energiesysteme



a) Inhalt: Grundlagen der Beschreibung, Modellierung und Simulation von elektrischen Energiesystemen; Methoden und Technologien der Überwachung, Steuerung, Regelung und Betriebsführung von Ener-giesystemen; Methoden und Vorgehensweisen des Energiemanage-ments und zur Optimierung von Energiesystemen unter den Randbe-dingungen der Wirtschaftlichkeit, Effizienz, Zuverlässigkeit, Langle-bigkeit und Sicherheit; die behandelten elektrischen Energiesysteme erstrecken sich von dezentralen elektrochemischen Speicher- und Wandlersystemen (Batterien und Brennstoffzellen), über Kraftwerke, bis zu elektrischen Übertragungsnetzen; Anwendung und Vertiefung der Kenntnisse anhand von Übungsbeispielen.

b) Qualifikationsziel: Fachkenntnisse und Fähigkeiten zum Betrieb und zur Optimierung von Energiesystemen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs.






1 EES1 Einführung in die Optimierung von Energie-syste-men

2V+1Ü 4

2 EES2 Optimierung von Energiesystemen 2V+1Ü 4

Summe: 6 8


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

EES1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 h.

EES2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 h.



Modul EMT

1 Modulname: Elektromobilität

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Lehrstuhl für Mechatronik



a) Inhalt: Straßenfahrzeuge: Hybridkonzepte (Parallelhybrid, Serienhybrid, Splithybrid); Fahrzeugdynamik und Verbrauchsrechnung; Energie-speicher (Batterien, Doppelschichtkondensatoren, Brennstoffzellen); Schienenfahrzeuge: Rad-Schiene System (Antriebstechnik, Hilfsbe-triebsversorgung, Antriebskonfigurationen); Magnetschwebetechnik; Praktikumsversuche und Seminarvortrag zu elektrischen Maschinen und Leistungselektronik für deren Ansteuerung; Hybridantriebe im Kfz; Asynchronmaschine; Frequenzumrichter.

b) Qualifikationsziel: Fachkenntnis der wichtigsten elektrischen Fahrzeugantriebe sowie deren Energieversorgung; Fähigkeit zu fortgeschrittenen Berechnun-gen zu elektrischen Fahrzeugantrieben; Erwerb praktischer Grund-kenntnisse zum Aufbau, zum Anschluss, zur Ansteuerung und zum Betriebsverhalten elektrischer Fahrzeugantriebe.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Elektrotechnik und Mechatronik.






1 EMT1 Elektrische und hybride Fahrzeugantriebe 2V+1Ü 4

2 EMT2 Praktikum Elektrische Fahrzeugantriebe 1P 1

Summe: 4 5


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

EMT1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 h.

EMT2: 8 h Vorbereitung, 12 h Durchführung, 10 h Nachbereitung; ge-samt: 30 h.



Modul ETP

1 Modulname: Elektrothermische Prozesse

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieurwissenschaften Lehrstuhl für Werkstoffverarbeitung



a) Inhalt: Verfahrenstechnische und werkstoffspezifische Aspekte elektro-ther-mischer Prozesse und Systeme, einschließlich der physikalischen und elektrotechnischen Grundlagen; Simulation von elektro-thermi-schen Prozessen anhand von Fallbeispielen.

b) Qualifikationsziel: Fähigkeit zur begründeten Auswahl von elektrothermischen Prozes-sen zur Herstellung und Wärmebehandlung von Werkstoffen; Fähig-keit zur Simulation von thermischen und elektrischen Feldern in Bau-teilen während einer Wärmebehandlung.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; materialwissenschaftliche und werkstofftechnische Kenntnisse im Umfang eines universitären Ba-chelorstudiengangs

6 Verwendungsmög-lichkeit im Studium: Ab dem ersten Jahr des Studiengangs





1 ETP1 Elektrothermische Prozesse und Systeme 2V+1Ü 3

2 ETP2 Simulation elektrothermischer Prozesse 1Ü 2

Summe: 4 5


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

ETP1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1,5 h Nachbereitung = 52,5 h; 1 h Übung plus 0,5 h Vor- und Nachbereitung = 22,5 h; 25 h Prüfungs-vorbereitung; gesamt: 100 h.

ETP2: wöchentlich 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 30 h; 20 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 50 h.



Modul LET

1 Modulname: Leistungselektronik in der Energietechnik

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Mechatronik



a) Inhalt: Grundlagen leistungselektronischer Systeme (Schaltungen, Kon-struktion, Ansteuerung, Zuverlässigkeit); Bauelemente der Leistungs-elektronik (Dioden, Thyristoren, MOS-FET, IGBT); Kommutierungs-klassen in Umrichtern (passiv, induktiv, kapazitiv); Messtechnik in der Leistungselektronik (Spannungswandler, Stromwandler); Energieer-zeugung und –verteilung mit Hilfe von Leistungselektronik; Steuerung des Leistungsflusses in der Energieversorgung; Anbindung regene-rativer Energiequellen an das Netz.

b) Qualifikationsziel: Grundlegendes Verständnis für Schaltungen und Bauelemente der Leistungselektronik sowie Kenntnis derer Anwendungen; spezielles Verständnis für energietechnische Komponenten, insbesondere des Betriebsverhaltens von Leistungselektronik im Energieverteilnetz.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Elektrotechnik.






1 LET1 Leistungselektronik 2V+1Ü 4

2 LET2 Elektrische Energietechnik II 1V+1Ü 3

Summe: 5 7


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

LET1: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 45 h; 1 h Übung plus 2 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 120 h.

LET2: wöchentlich 1 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung = 30 h; 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 30 h; 30 h Prüfungsvorbe-reitung; gesamt: 90 h.



Modul SUS

1 Modulname: Sensoren und Sensorsysteme

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:


Lehrstuhl für Mess- und Regeltechnik



a) Inhalt: Wellen als Basis verteilter Messsysteme; optische Messsysteme; Hochfrequenzmesssysteme (Radar u. a.); elektromagnetische Ver-träglichkeit; Radiometrie; Phonometrie, Ultraschallsensorik; analoge Signalverarbeitung (Frequenzanalyse, Charakterisierung stochasti-scher Signale, Korrelationsmesstechnik). Funktionsweise, Technolo-gie und Anwendung von Mikrosensoren: Eigenheiten von Mikrosyste-men; Prozesse der Mikrosystemtechnik (Lithographie, Schich-tabscheidung und -abtragung, Volumen- und Oberflächenmikrome-chanik); Bio- und Chemosensoren; thermische Sensoren; Mechani-sche Sensoren (Druck, Beschleunigung, Drehrate, Durchfluss); SAW-Bauelemente (Funktion, Modellierung, Instrumentierung).

b) Qualifikationsziel: Überblick über Fragestellungen, deren Behandlung Systemtechniken erfordert; vertiefte Kenntnis beispielhafter Anwendungen aus den Be-reichen Automotive, Mechatronik und Energietechnik; Fähigkeit zur quantitativen Behandlung typischer Fragestellungen aus der Sensorik verteilter Systeme, der Mikrosensorik und der zugehörigen Signalver-arbeitung; fortgeschrittene Fähigkeit zur Einordnung und Beurteilung ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen in den genannten Berei-chen.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; ingenieurwissenschaftliche Kennt-nisse im Umfang eines universitären Bachelorstudiengangs, speziell in Elektrotechnik sowie Mess- und Regelungstechnik.


Ab dem ersten Jahr des Studiengangs


8 Dauer des Moduls: Zwei Semester (ab WS 2017/18 ein Semester)



1 SUS1 Hochfrequente Sensorsysteme 2V+1Ü 4

2 SUS2 Mikrosensorik 2V+1Ü 3

Summe: 6 7

10 Modulprüfung: Eine schriftliche Prüfung

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

SUS1 und SUS2: wöchentlich 2 h Vorlesung plus 1 h Nachbereitung über zwei Semester = 90 h; 1 h Übung plus 1 h Vor- und Nachberei-tung über zwei Semester = 60 h; 60 h Prüfungsvorbereitung.



Modul WET

1 Modulname: Werkstoffe für die Energietechnik

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Materialwissenschaften

Lehrstuhl für Funktionsmaterialien



a) Inhalt: Elektrochemische Grundlagen; Akkus, Batterien und Superkonden-satoren; thermoelektrische Materialien und Generator; Brennstoffzel-lentechnologie; materialwissenschaftliche Aspekte; Charakterisie-rungsmethoden und Modellierungsansätze.

b) Qualifikationsziel: Physikalisch-chemisches Verständnis der behandelten Energie-sys-teme; Kenntnis über werkstoffbezogene Aspekte und Charakterisie-rungsmethoden; Fähigkeit, werkstoffwissenschaftliche Fragestellun-gen in der Energietechnik zu beantworten.

5 Voraussetzungen: Fortgeschrittene Studierfähigkeit; allgemeine ingenieur- und material-wissenschaftliche Kenntnisse im Umfang eines universitären Ba-chelorstudiengangs.






1 WET1 Elektrochemische Grundlagen und Messtechniken 1V+1Ü 2

2 WET2 Anwendungen und Materialien elektrochemischer Systeme

1V+1P 2

3 WET3 Thermoelektrische Materialien 1V+1P 2

4 WET4 Brennstoffzellen mit Schwerpunkt SOFC 1V 2

Summe: 7 8


11 Studentischer

Arbeitsaufwand:

WET1: wöchentlich 2 h Vorlesung und Übung plus 1 h Vor- und Nach-bereitung = 45 h; 15 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 60 h.

WET2: wöchentlich 2 h Vorlesung und Praktikum plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 15 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 60 h.

WET3: wöchentlich 2 h Vorlesung und Praktikum plus 1 h Vor- und Nachbereitung = 45 h; 15 h Prüfungsvorbereitung; gesamt: 60 h.

WET4: wöchentlich 1 h Vorlesung = 15 h; Vor- und Nachbereitung = 25 h; Prüfungsvorbereitung = 20 h; gesamt: 60 h.



Module des Wahlbereichs

Modul FKE

1 Modulname: Fachliche Kompetenzerweiterung

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Ingenieur- und Materialwissenschaften

Lehrstühle der ING

3 Bereich: Wahlbereich


a) Inhalt: Die Studierenden wählen individuell Module aus einer regelmäßig ak-

tualisierten Liste aus. Die Module behandeln studiengangrelevante fachliche Themen aus den Ingenieurwissenschaften.

b) Qualifikationsziel: Individuelle Kompetenzerweiterung; Erwerb berufsfeldrelevanter fachlicher Kompetenzen, die zuvor nicht in ausreichendem Maße vor-handen waren; siehe Einzelbeschreibungen der wählbaren Module („Modulliste für den Bereich FKE“).

5 Voraussetzungen: Siehe Einzelankündigungen der jeweiligen Module



8 Dauer des Moduls: Ein oder zwei Semester


Es sind Lehrveranstaltungen aus einer regelmäßig aktualisierten „Modulliste für den Bereich FKE“ im Umfang von zusammen mindes-tens 6 LP zu belegen.

10 Modulprüfung: Je Modul eine Prüfung wie per Einzelankündigung

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:



Modul ÜKE

1 Modulname: Überfachliche Kompetenzerweiterung

2 Fachgebiet:

Verantwortlich:

Mathematik, Physik und Informatik; Biologie, Chemie und Geowis-senschaften; Rechts- und Wirtschaftswissenschaften; Sprach- und Literaturwissenschaften; Kulturwissenschaften

Die jeweiligen Dozenten

3 Bereich: Wahlbereich


a) Inhalt: Die Studierenden wählen individuell Module aus einer regelmäßig ak-tualisierten Liste aus; die Module behandeln außerfachliche Themen, etwa aus den Bereichen Naturwissenschaften, Betriebswirtschafts-lehre, Recht, Gesellschaftswissenschaften oder Sprachen.

b) Qualifikationsziel: Individuelle Horizonterweiterung, Erwerb berufsfeldrelevanter außer-

fachlicher Kompetenzen, die zuvor nicht in ausreichendem Maße vor-handen waren.

5 Voraussetzungen: Siehe Einzelankündigung des jeweiligen Faches



8 Dauer des Moduls: Ein oder zwei Semester


Es sind Lehrveranstaltungen aus einer regelmäßig aktualisierten „Gesamtliste für den Bereich ÜKE“ im Umfang von zusammen min-destens 5 LP zu belegen.

10 Modulprüfung: Benotete oder unbenotete Prüfungsleistungen (letztere dann nur „mit Erfolg bestanden“), abhängig vom belegten Fach.

11 Studentischer

Arbeitsaufwand:


Documents

Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik an ... · Modulhandbuch für den Masterstudiengang Energietechnik, 18. November 2019 5 1 Aus den Wahlpflichtbereichen A und